组卷网 > 高中化学综合库 > 化学反应原理 > 水溶液中的离子反应和平衡 > 沉淀溶解平衡 > 溶度积 > 溶度积规则及其应用
题型:解答题-工业流程题 难度:0.65 引用次数:309 题号:13021902
都是锂离子电池的电极材料,可利用钛铁矿(主要成分为,还含有少量MgO、等杂质)来制备。工艺流程如下;

回答下列问题:
(1)“酸浸”实验中,铁的浸出率结果如图所示。由图可知,当铁的浸出率为80%时,所采用的实验条件为______

(2)“酸浸”后,钛主要以形式存在,写出相应反应的离子方程式______
(3)沉淀与双氧水、氨水反应40min所得实验结果如下表所示:
温度/℃3035404550
转化率/%9295979388
分析40℃时转化率最高的原因______
(4)若“滤液②”中,加入双氧水和磷酸(设溶液体积增加1倍),使恰好沉淀完全即溶液中,此时是否有沉淀生成?______(列式计算说明理由)[已知分别为].
(5)写出“高温煅烧②”中由制备的化学方程式______
(6)一种钛酸锂二次电池原理如图,放电时由N极层状材料中脱出经由电解质嵌入M极层状材料中,充电时N极电极反应方程式为______,放电时M极每增重7g,负载中转移电子数为______

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解答题-原理综合题 | 适中 (0.65)
【推荐1】Ni常被镀在金属制品上以保护金属不生锈。
(1)镀镍的方法有:方法Ⅰ: 电镀镍。以NiSO4为电镀液。
①待镀零件与电源___________相连。
方法Ⅱ:化学镀。将待镀零件浸泡在含有Ni2+和H2PO2的溶液中,在酸性等条件下发生下述反应:
(a)____Ni2++____H2PO2+_____→___Ni++______H2PO3+____,
(b)6H2PO2+ 2H+= 2P+ 4H2PO3+ 3H2
上述反应可在塑料镀件表面沉积镍—磷合金,从而达到化学镀镍的目的。
②写出并配平反应式(a)。______________
(2)LiNiO2是一种前景很好的锂离子电池正极材料。当温度高于850℃时,LiNiO2会分解。工业上用Ni(OH)2与LiOH的混合物在空气流中加热到700~800℃制得 LiNiO2,该反应的化学方程式为________________,加热温度不宜过高的原因是________________________,工业上也可用LiNO3代替上述工艺中的LiOH,存在的缺点可能是____________
(3)以废旧二次电池为原料回收利用合成Ni(OH)2的工艺:

已知:酸浸后滤液中含有Ni2+、Al3+、Fe3+、Mn2+;Ksp[Fe(OH)3]=4.0×1038,Ksp[Al(OH)3]=1.0×1033,Ksp[Ni(OH)2]=1.6×1014
①“氧化除锰”是将锰元素最终转化为MnO2而除去,反应历程如下:
i.5S2O82+2Mn2++8H2O=2MnO4+10SO42+16H+
ii._____________________________________(用离子方程式表示)。
②调pH=5操作时,已知溶液中Ni2+浓度为2.0mol/L,则“滤渣II”中是否存在Ni(OH)2沉淀?____________(列式计算,并使用必要的文字说明)。
2020-03-28更新 | 97次组卷
解答题-工业流程题 | 适中 (0.65)
【推荐2】CoCO3可用作选矿剂、催化剂及伪装涂料的颜料。以含钴废渣(主要成CoO、Co2O3,还含有Al2O3、ZnO 等杂质)为原料制备CoCO3的一种工艺流程如下:

下表是相关金属离子生成氢氧化物沉淀的pH(开始沉淀的pH 按金属离子浓度为1.0mol·L-1计算):
金属离子开始沉淀的pH沉淀完全的pH
Co2+7.69.4
Al3+3.05.0
Zn2+5.48.0

(1)写出“酸溶”时发生氧化还原反应的化学方程式_________________
(2)“除铝”过程中需要调节溶液pH 的范围为______________,形成沉渣时发生反应的离子方程式为_____________________
(3)在实验室里,萃取操作用到的玻璃仪器主要有____________;上述“萃取”过程可表示为ZnSO4(水层)+2HX(有机层) ZnX2(有机层)+H2SO4(水层),由有机层获取ZnSO4溶液的操作是_________________________
(4)“沉钴”时,Na2CO3溶液滴加过快会导致产品不纯,请解释原因_________________
(5)在空气中煅烧CoCO3生成钴氧化物和CO2,测得充分煅烧后固体质量为2.41g,CO2的体积为0.672 L(标准状况),则该钴氧化物的化学式为____________________
2018-05-16更新 | 547次组卷
解答题-工业流程题 | 适中 (0.65)
【推荐3】同济大学程传伟教授发现了一种高效的氮杂碳纳米片阵列负载的超薄Co(OH)2纳米片自支撑空气正极材料。实验室可用如图所示装置制得微米级Co(OH)2
   
已知:①Co的化合价有+2价和+3价,易与形成络合物,的还原性强于
②沉淀的生成速率越快,颗粒越小,呈凝乳状或胶体,不易过滤。请回答下列问题:
(1)仪器的名称是_______;使用仪器的第一步操作名称是_______
(2)时,先在不断搅拌下,向溶液中加入氨水,调节至6,加入氨水的作用是_______
(3)加入氨水后,应先打开滴液漏斗_______(填“a”或“b”);其理由是_______
(4)将实验所得沉淀过滤、用热水洗涤、干燥,检验产品是否洗净的实验操作是_______
(5)实验室还可以用废旧锂电池正极材料(含,以及少量)为原料制备微米级。已知:酸性条件下的氧化性强弱顺序为可溶于水;下表是部分金属离子生成氢氧化物沉淀的
金属离子
开始沉淀的7.67.62.7
沉淀完全的9.29.63.7
请补充完整实验方案:取一定量废旧锂电池正极材料,粉碎后与溶液配成悬浊液;在搅拌下,先加入_______到固体完全溶解;_______到溶液的颜色不再加深(或开始产生大量气泡),再向其中加入氮水调整溶液,使形成沉淀,然后过滤,除去难溶性杂质_______,调节至9.5,过滤、洗涤,真空㤨干得到微米级。[实验中可选用的试剂:溶液、溶液、溶液、30%溶液]。
(6)在空气中加热时,固体残留率随温度的变化如图所示,则在A点时,剩余固体的成分为_______(填化学式)。
   
2023-07-17更新 | 93次组卷
共计 平均难度:一般